基于GIS溫州內(nèi)河航道查詢系統(tǒng)的設計與開發(fā)

陳　浩　王正虎

(中交上航局航道建設有限公司，浙江 寧波　315200)

隨著溫州城市建設的快速發(fā)展，內(nèi)河航道通航尺度也大幅變化，現(xiàn)有航道普查資料與內(nèi)河航道的現(xiàn)實情況差別較大，航道水深及航道的附屬設施建設的變化對內(nèi)河航運能力影響較大，并且存在較多的安全隱患，不便于綜合管理。

內(nèi)河航道管理的重點就是能實時了解各條內(nèi)河航道的水位、水深、跨河設施的凈空高度、寬度等信息。本文通過溫州內(nèi)河航道綜合管理信息系統(tǒng)建設項目的實施，采用GIS結(jié)合數(shù)據(jù)庫等技術建立了溫州內(nèi)河航道查詢系統(tǒng)專業(yè)管理信息系統(tǒng)，可進行內(nèi)河航道信息數(shù)據(jù)的錄入、編輯、查詢等功能。

1　項目背景及意義

1.1　溫州內(nèi)河航道現(xiàn)狀

溫州市水運資源豐富，平原地區(qū)河流縱橫交錯，航道密布，但內(nèi)河航道等級較低，大部分為七級及準七級航道。經(jīng)過多年變化，溫州市內(nèi)河航道外部條件變化較大，據(jù)第二次全國內(nèi)河航道普查及近年變化情況，溫州市內(nèi)河航道共216條，內(nèi)河航道總里程1 277.44 km，其中七級及以上航道377.77 km，占航道總里程29.6%，準七級航道899.67 km，占航道總里程70.4%。等級航道中，三級航道95.80 km，四級航道40.64 km，五級航道31.48 km，六級航道77.60 km，七級航道132.25 km。

1.2　設計內(nèi)河航道查詢信息系統(tǒng)的實際意義

同傳統(tǒng)的航道管理相比，航道查詢信息系統(tǒng)為航道資源管理提供了優(yōu)良的工作環(huán)境、簡捷的工作程序、大大縮短了工作時間，節(jié)省了大量的人力、財力、物力和存儲空間，同時可以避免因為資料丟失和損壞帶來的不便，具有高效率，高質(zhì)量和高效益等優(yōu)越性，是航道資源信息系統(tǒng)的重要組成部分，屬于GIS范疇，側(cè)重于對航道信息進行圖文管理。日常的航道管理工作涉及到了大量的航道產(chǎn)業(yè)圖件及相關文字屬性描述，特別要求能在統(tǒng)一操作環(huán)境下實現(xiàn)對圖形數(shù)據(jù)和屬性實行的雙向查詢和同步更新，而將屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)進行有機結(jié)合正是GIS的專長。因此開發(fā)出航道信息查詢系統(tǒng)，從而對航道數(shù)據(jù)實行直觀，便捷的管理；對溫州實現(xiàn)航道資源信息化管理；以及對重要決策進行支持都具有重要意義。

2　系統(tǒng)總體設計

2.1　建設目的

溫州內(nèi)河航道管理信息系統(tǒng)建設總體設計目標是：建立可方便查詢溫州內(nèi)河航道查詢系統(tǒng)。通過對樂清、永嘉、溫州、瑞安、平陽、蒼南、文成及泰順七個區(qū)域的測量數(shù)據(jù)管理，以及主要航道橋梁、管線等跨河設施、過船設施的調(diào)查。建立可以查詢航道基本信息(航道名稱、航道編碼、航道的起終點、過河建筑物名稱、建成時間、過河建筑物管理單位、過河建筑物影響信息獲取、過河建筑物位置及高程信息獲取、設計最高通航水位、航道等級、航道長度、通航凈空尺度、橋梁結(jié)構(gòu)形式、過河橋梁用途、航標、是否達標、其他信息記錄等)的系統(tǒng)設計。

2.2　系統(tǒng)總體設計思路

以航道信息化管理實際為基礎,充分考慮軟硬件技術的先進性,模型的科學性,信息的實時性,結(jié)構(gòu)的合理性,系統(tǒng)的整體性,操作的靈活性,系統(tǒng)的實用性、開放性和可推廣性等原則,通過廣泛收集和實地勘察及數(shù)據(jù)采集，全面獲取航道水深、平面坐標、通航等級，相應橋梁或過河電纜管道的凈寬、凈高、位置、名稱、照片等信息，對這些信息進行分類與規(guī)范，借助GIS軟件平臺，構(gòu)建包括具有屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)的航道信息數(shù)據(jù)庫。開發(fā)時以科學性、實時性和實用性為主導思想。

3　系統(tǒng)詳細設計

3.1　主界面設計與實現(xiàn)

該系統(tǒng)的主界面是本系統(tǒng)中界面設計最為完善的，它包括工具欄、屬性查詢欄、屬性導出工具、圖層管理和視圖窗口五部分，并可以實現(xiàn)控件自動適應窗體而變化，界面直觀、簡潔、操作方便快，如圖1所示。

3.2　系統(tǒng)模塊設計及功能分析

該系統(tǒng)以數(shù)據(jù)顯示、快速查詢、數(shù)據(jù)輸出等功能為主，打開軟件后，視圖中會顯示相應地區(qū)遙感影像圖和航道信息，影像圖已建立好金字塔數(shù)據(jù)，以提高系統(tǒng)瀏覽速度?？梢愿鶕?jù)看圖需要，在圖層管理工具中選中顯示或關閉不同圖層信息在視圖中顯示與隱藏狀態(tài)，根據(jù)工具欄中的工具進行視圖放大、縮小、平移、距離查詢、畫線、地物空間查詢和航道信息查詢等操作，也可以使用鼠標滾動條進行視圖放大或縮小。利用屬性查詢欄中的工具采用空間坐標、航道名稱或編碼、建筑物名稱進行屬性查詢，在查詢結(jié)果中雙擊航道名稱，在視圖中會全屏高亮顯示該航道中心線位置，雙擊查詢結(jié)果中的過河建筑物或過河電線和管線名稱，在視圖中會高亮顯示該建筑物名稱，并彈出該建筑物屬性表，不同建筑物屬性表顯示格式不同。根據(jù)以上系統(tǒng)功能需求，進行各模塊詳細設計，各模塊界面以直觀、簡潔、易于操作、布局合理等原則進行設計，主要模塊功能如下。

3.2.1視圖窗口

本軟件視圖窗口占整個軟件窗口的4/5，用于航道信息、影像底圖等數(shù)據(jù)顯示，可以以不同比例尺顯示過河建筑物、航道中心線、縱橫斷面高程點等地物的位置、地物名稱等信息。

3.2.2圖層管理

為方便地物查看管理，本軟件將地物進行分層顯示管理，為各圖層進行符號化，共分為10個圖層：

1)航道斷航信息；2)河建筑基礎信息；3)過河電線及管道基礎信息；4)航標；5)縱斷面高程點；6)橫斷面高程點；7)航道中心線；8)橫斷面線；9)縣級行政區(qū)域圖；10)影像底圖。

圖2為符號化的各圖層界面。

3.2.3工具欄

工具欄位于查詢系統(tǒng)視圖窗口頂側(cè)，有放大、縮小、移動、全屏、視圖顯示比例、量距、畫線和查詢等功能，主要工具功能如圖3所示。

1)地物空間查詢工具：單擊空間查詢工具，在視圖中可以用鼠標左鍵單擊過河建筑物(橋梁符號、過河電線或管線符號、航標符號、橫斷面線和航道斷航符號)，可以查詢其相應建筑物的照片和屬性信息，如圖4顯示窗口，可以拖動屬性字段右側(cè)滾動符號，查看橋梁的全部屬性信息；

2)航道信息查詢工具：單擊航道查詢按鈕，可用鼠標左鍵點擊視圖中的航道中心線進行航道信息查詢。

3.2.4屬性查詢欄

屬性查詢欄分空間查詢、航道查詢和建筑物名稱查詢?nèi)N形式，窗口上側(cè)為選擇查詢形式，下側(cè)為顯示查詢結(jié)果。

1)空間查詢：以坐標形式查詢地圖坐標位置一定半徑范圍內(nèi)的橋梁、電力線等地物，如圖設置坐標和半徑查詢結(jié)果為甌江航道下的“七都大橋和500 kV樂清電廠溫東輸電線”，雙擊甌江航道，視圖中會以高亮顯示甌江航道中心線，雙擊七都大橋，在視圖中高亮顯示七都大橋的位置并顯示七都大橋的屬性窗口。

2)航道查詢工具：航道查詢可以以航道名稱和航道編碼進行查詢，輸入航道名稱或航道編碼，點擊查詢按鈕，會查詢出該航道下所有過河建筑和過河電力線及管道地物，雙擊航道名稱，在視圖中會全屏顯示該航道中心線，雙擊地物名稱，在視圖中會顯示該地物坐標位置并彈出該地物屬性顯示信息。

3)建筑物名稱查詢：輸入建筑物名稱，點擊查詢，可以查詢出該建筑物的航道名稱和建筑物名稱，雙擊建筑物名稱視圖中會顯示到該建筑物位置和其屬性信息。

4　結(jié)語

溫州內(nèi)河航道信息查詢系統(tǒng)軟件是基于ARCGIS10.1平臺進行二次開發(fā)，系統(tǒng)完美的將測區(qū)高分辨率遙感影像圖與測量成果圖相結(jié)合，可以加載離線下載影像圖，大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)保密性。在系統(tǒng)上添加了縮放、量距、畫線、數(shù)據(jù)輸出和多種查詢功能，并對測量成果符號化，更直觀、清晰、快捷地掌握溫州內(nèi)河航道信息。經(jīng)過多次測試，該軟件性能穩(wěn)定、界面友好、兼容性強、功能滿足業(yè)主需求。

溫州內(nèi)河航道信息查詢系統(tǒng)，豐富了溫州內(nèi)河航道地理空間信息數(shù)據(jù)，拓展了地理信息資源的應用領域，提高了綜合服務能力；最大程度地推進了地理信息資源的共享和應用，節(jié)約財政管理，有助于提高政府管理和決策水平，推進溫州內(nèi)河道航道管理信息化進程。

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